Choke (electrónica)

Los inductores de audiofrecuencia suelen tener núcleos ferromagnéticos para aumentar su inductancia. Su construcción es similar a la de los transformadores, con núcleos de hierro laminado y un entrehierro. El núcleo de hierro aumenta la inductancia para un volumen dado. Los inductores se utilizaban con frecuencia en el diseño de fuentes de alimentación rectificadoras para equipos de válvulas , como receptores de radio o amplificadores. También se encuentran comúnmente en controladores de motores de corriente continua (CC), donde se utilizaban junto con grandes condensadores electrolíticos para eliminar la ondulación de voltaje (CA) en la salida de CC. Un circuito rectificador diseñado para un filtro con salida de inductor puede producir un voltaje de salida de CC excesivo y someter los condensadores del rectificador y del filtro a corrientes de entrada y de ondulación excesivas si se retira el inductor. Sin embargo, los modernos condensadores electrolíticos con alta capacidad de corriente de ondulación y los reguladores de voltaje que eliminan más ondulación de la fuente de alimentación que los inductores han eliminado los inductores pesados ​​y voluminosos de las fuentes de alimentación de frecuencia de red. En las fuentes de alimentación conmutadas se utilizan bobinas de choque más pequeñas para eliminar los transitorios de conmutación de alta frecuencia de la salida y, en ocasiones, para evitar que se realimenten a la entrada de la red eléctrica. Suelen tener núcleos de ferrita toroidal.

Algunos aficionados al audio para automóviles utilizan bobinas de choque en los sistemas de audio para automóviles (específicamente en el cableado de un subwoofer , para eliminar las altas frecuencias de la señal amplificada).

Los inductores de radiofrecuencia (RFC) suelen tener núcleos de polvo de hierro o ferrita , lo que aumenta la inductancia y mejora el funcionamiento general. ^{[ 2 ]} A menudo se bobinan en patrones complejos ( bobinado en cesta ) para reducir las pérdidas por autocapacitancia y efecto de proximidad . Los inductores para frecuencias aún más altas tienen núcleos no magnéticos y baja inductancia.

Un tipo moderno de filtro de choque utilizado para eliminar el ruido de radiofrecuencia digital en las líneas es la perla de ferrita , un núcleo cilíndrico o toroidal de ferrita que se desliza sobre un cable. Estos filtros se ven con frecuencia en los cables de computadora.

Bobina inductora de modo común con corriente diferencial

El prototipo del estrangulador CM de bobinado retorcido equilibrado

Un inductor de modo común (CM) es una aplicación especial donde se utiliza un inductor para actuar sobre una señal de modo común . Estos inductores son útiles para la supresión de interferencias electromagnéticas (EMI) e interferencias de radiofrecuencia (RFI) que se introducen frecuentemente en cables de alta corriente, como en las líneas de alimentación , y que pueden causar un funcionamiento no deseado. La reducción de este ruido se realiza frecuentemente mediante el uso de un inductor de modo común: dos bobinas paralelas en un solo núcleo. Los inductores de modo común permiten el paso de corrientes diferenciales mientras bloquean las señales que afectan a ambos cables. ^{[ 4 ]} Debido a que el flujo magnético producido por las corrientes de modo diferencial en el núcleo de un inductor de modo común tiende a cancelarse entre sí, el inductor presenta poca impedancia a dichas corrientes. Esto se logra mediante la disposición de las bobinas de manera que generen campos iguales pero opuestos que se cancelan entre sí para las señales de modo diferencial. Normalmente, esto también significa que el núcleo no se saturará para grandes corrientes de modo diferencial, y la corriente máxima nominal está determinada en cambio por el efecto de calentamiento de la resistencia de la bobina. Por otro lado, las corrientes de modo común encuentran una trayectoria de alta impedancia debido a la inductancia combinada de los devanados que se refuerzan mutuamente.

Los inductores CM se utilizan comúnmente en aplicaciones industriales, eléctricas y de telecomunicaciones para eliminar o disminuir el ruido y la interferencia electromagnética relacionada. ^{[ 5 ]}

Cuando el inductor de modo común (CM) conduce corriente de modo común, la mayor parte del flujo magnético generado por los devanados se confina dentro del núcleo del inductor debido a su alta permeabilidad. En este caso, el flujo de fuga, que también constituye la emisión del campo magnético cercano del inductor de modo común, es bajo. Sin embargo, la corriente de modo diferencial (DM) que fluye a través de los devanados generará un campo magnético cercano de alta emisión, ya que los devanados están acoplados negativamente en este caso. Para reducir la emisión del campo magnético cercano, se puede aplicar una estructura de devanado trenzado al inductor de modo común.

Un estrangulador CM con bobinados retorcidos equilibrados

Los bucles de corriente equivalentes y los campos magnéticos generados

La diferencia entre el inductor CM de bobinado trenzado balanceado y el inductor CM convencional de dos bobinados balanceados radica en que los bobinados interactúan en el centro de la ventana abierta del núcleo. Al conducir corriente CM, el inductor CM de bobinado trenzado balanceado proporciona una inductancia CM idéntica a la del inductor CM convencional. Al conducir corriente DM, los bucles de corriente equivalentes generan campos magnéticos de dirección opuesta en el espacio, de modo que tienden a cancelarse mutuamente.